KR19990004451A - Freezing prevention device of air conditioner evaporator and control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원스위치가 온되면 구동모터(207)를 기준 회전수로 구동시키며, 제1온도검출센서(10)를 통해 실외온도를 검출하는 제 1 단계(101 내지 103), 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위를 초과하면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터(207)를 기준회전수 이상으로 구동시키는 제 2 단계(104 내지 106), 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위 이하이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터(207)를 최소 회전수로 구동시키며 제2온도검출센서(20)를 통해 응축기(202)의 표면온도를 검출하는 제 3 단계(107 내지 109), 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위내이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터(207)를 기설정된 최적 회전수로 회전시키며 제2온도검출센서(20)를 통해 응축기(202)의 표면온도를 검출하는 제 4 단계(110), 상기 제3단계 및 제4단계에서 응축기(202)의 표면온도가 기설정된 기준온도 이하이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터(207)를 최소 회전수로 구동시키고, 기준온도 이상이면 구동모터(207)를 기준 회전수로 구동시키는 제 5 단계(111 내지 112)를 구비하여 전원주파수 가변을 통해 냉각팬 구동모터의 회전수를 제어하여 응축기로의 풍량을 조절하므로서, 압력을 상승시켜 증발기의 동결을 방지할 수 있다.According to the present invention, when the power switch is turned on, the driving motor 207 is driven at a reference speed, and the first step (101 to 103) of detecting the outdoor temperature through the first temperature detection sensor 10, in the first step When the detected outdoor temperature exceeds the reference temperature range, the second step (104 to 106) of driving the driving motor 207 above the reference speed by varying the applied power frequency, the outdoor temperature detected in the first step is The third step (107 to 107) of driving the driving motor 207 at the minimum rotational speed by varying the applied power frequency when the reference temperature is lower than the reference temperature range and detecting the surface temperature of the condenser 202 through the second temperature detection sensor 20. 109) If the outdoor temperature detected in the first step is within a reference temperature range, the applied power frequency is varied to rotate the driving motor 207 at a predetermined optimal rotational speed, and the condenser is operated through the second temperature detection sensor 20. To detect the surface temperature of 202 If the surface temperature of the condenser 202 is lower than or equal to a preset reference temperature in step 4, step 3 and step 4, the driving motor 207 is driven at the minimum rotational speed by varying the applied power frequency. If the temperature is higher than the fifth step (111 to 112) for driving the drive motor 207 at the reference speed by controlling the rotation speed of the cooling fan drive motor through the power frequency variable to adjust the amount of air to the condenser, Can be raised to prevent freezing of the evaporator.
Description
본 발명은 에어컨 증발기의 동결방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 실외온도의 변화에 적절히 대처할 수 있도록 전원주파수 가변을 통해 냉각팬 구동모터의 회전수를 제어하여 응축기로의 풍량을 조절하므로서, 증발기의 동결을 방지할 수 있도록 한 에어컨 증발기의 동결방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a freezing prevention device of the air conditioner evaporator and a control method thereof. In particular, by controlling the rotation speed of the cooling fan drive motor through the power frequency variable to properly cope with changes in the outdoor temperature, by adjusting the air flow to the condenser, The present invention relates to a freezing prevention device for an air conditioner evaporator and a control method thereof to prevent freezing of an evaporator.
일반적으로 에어컨은 주위의 열을 흡수하여 실내에 냉풍을 공급하는 증발기는 차단벽을 사이에 두고 실내에 설치되고, 냉매를 압축하는 압축기와 방출열을 외부로 내보내는 응축기와 이 응축기로 부터 나오는 냉매의 압력을 감압시켜 상기의 증발기로 보내주는 모세관은 차단벽의 외부 즉 실외에 설치되어 진다.In general, an air conditioner absorbs ambient heat, and an evaporator, which supplies cold air to the room, is installed indoors with a barrier wall interposed therebetween. The capillary tube, which reduces the pressure and sends it to the evaporator, is installed outside the blocking wall, that is, outdoors.
도3은 상기와 같은 일반적인 에어컨을 설명하기 위한 도면으로, 전.후방이 실내 및 실외로 노출되는 본체(200)가 구비되며, 상기 본체(200) 내부는 실내차단벽체(205)와 실외차단벽체(206)에 의해 실내공간부와 실외공간부로 나누어지고, 실내차단벽체(205)에는 중앙에서 양방향으로 회전력을 전달하는 구동모터(207)가 설치된다.3 is a view for explaining a general air conditioner as described above, the main body 200 is provided with the front and rear exposed to the indoor and outdoor, the interior of the main body 200 is an indoor blocking wall 205 and an outdoor blocking wall. 206 is divided into an indoor space portion and an outdoor space portion, and a drive motor 207 is installed in the indoor blocking wall 205 to transmit rotational force in both directions from the center.
또한, 실내공간부내에 주위의 열을 흡수하는 증발기(203)와 냉매를 고온.고압으로 압축하는 압축기(201)가 설치되며, 이 후방으로 상기 압축기(201)에서 고온.고압으로 압축된 냉매를 액화시켜 상온으로 응축하는 응축기(202)가 설치되며, 상기 응축기(202)는 냉매가 흐르는 냉매관이 지그재그 형태로 다수개 배열되어 있으며, 각 냉매관의 외주연에 발생되는 열을 외부로 방열하는 방열핀(미도시됨)이 형성되어 지며, 실외공간부의 양측판에 실외흡입구(204)가 형성되고, 응축기(202)의 후방에 실외토출구(미도시됨)가 형성되어 진다.In addition, an evaporator 203 for absorbing ambient heat and a compressor 201 for compressing a refrigerant at a high temperature and high pressure are installed in the indoor space, and the refrigerant compressed at a high temperature and high pressure in the compressor 201 at the rear thereof is installed. The condenser 202 is liquefied and condensed at room temperature. The condenser 202 has a plurality of refrigerant tubes in which zigzag is arranged in a zigzag form, and radiates heat generated at the outer circumference of each refrigerant tube to the outside. A heat radiation fin (not shown) is formed, and outdoor suction holes 204 are formed at both side plates of the outdoor space part, and an outdoor discharge hole (not shown) is formed at the rear of the condenser 202.
한편, 실외의 온도를 검출하는 제1온도검출센서(10)가 증발기(203)의 전방일측으로 장착되도록 구성되어 있다.On the other hand, the first temperature detection sensor 10 for detecting the outdoor temperature is configured to be mounted to one side of the front of the evaporator (203).
상기와 같이 구성된 에어컨은 사용자의 온신호에 의해 전원이 공급되면, 구동모터(207)가 구동을 시작하고, 상기 구동모터(207)의 회전축(209)(210a)에 끼워져 설치된 냉가팬(211)과 송풍팬(210)이 동시에 회전을 시작하며, 또한 압축기(201)에서 냉매가 고온.고압으로 압축된 다음 응축기(202)로 순환되면 송풍팬(210)의 회전으로 발생되는 바람에 의해 공냉되어 진다.In the air conditioner configured as described above, when the power is supplied by the user's ON signal, the driving motor 207 starts to drive, and the cooling fan 211 is inserted into the rotating shafts 209 and 210a of the driving motor 207. And the blowing fan 210 starts to rotate at the same time, and when the refrigerant is compressed to high temperature and high pressure in the compressor 201 and then circulated to the condenser 202, the air is cooled by the wind generated by the rotation of the blowing fan 210. Lose.
즉, 냉각팬(211)이 회전되면서 실외공기가 실외흡입구(204)를 거쳐 실외공간부로 흡입된 다음 후방의 응축기(202)를 통과하게 되는데 이때 상기 응축기(202)에 강한 바람이 통과하면서 응축기(202)의 열을 외부로 방열시켜 냉각시킨 다음 이 바람은 실외토출구를 따라 실외로 배출되어 진다.That is, as the cooling fan 211 is rotated, outdoor air is sucked into the outdoor space through the outdoor suction port 204 and then passes through the condenser 202 at the rear, where strong wind passes through the condenser 202 and the condenser ( The heat of 202 is radiated to the outside to cool, and then the wind is discharged to the outside along the outdoor discharge port.
또한, 응축기(202)에서 저온.저압으로 액화되어 응축된 냉매가 미도시된 모세관을 거치면서 팽창되고, 따라서 팽창된 기체액체 혼합냉매가 실내공간부의 증발기(203)로 순환되어 이중 액체상태의 냉매가 증발하여 외부의 열을 흡수하게 되는 것이다.In addition, the refrigerant liquefied and condensed at a low temperature and low pressure in the condenser 202 expands through a capillary tube (not shown), and thus the expanded gas liquid mixed refrigerant is circulated to the evaporator 203 of the indoor space to provide a double liquid refrigerant. Is evaporated to absorb external heat.
따라서, 구동모터(207)의 구동으로 송풍팬(210)이 회전되면서 실내공간부 내부로 흡입된 후 증발기(203)를 거치면서 냉각되며, 이 냉각된 실내공기가 토출그릴부(213)를 거쳐 실내로 토출되어 실내가 냉방되어 지는 것이다.Accordingly, the blower fan 210 is rotated by the driving motor 207 and sucked into the interior space part and then cooled by passing through the evaporator 203. The cooled indoor air passes through the discharge grill part 213. It is discharged into the room and the room is cooled.
그러나, 상기 에어컨 운전은 실내의 온도만을 비교하고, 이 비교결과에 따라서 운전 또는 정지되도록 되어 운전시 외기와의 온도차나 또는 높은 습도 및 풍향이 작은 경우에 증발기(203)상에서 이슬맺침 현상이 자주 발생하게 되는데, 냉방운전시 실내온도가 낮고 습도가 높은 경우 증발기(203)상에 맺혀지는 이슬이 동결되며, 동시에 증발기(203)에서는 저압상승이 일어나게 된다.However, the air conditioner operation compares only the indoor temperature, and according to the comparison result, the air conditioner is frequently driven or stopped, and dew condensation occurs frequently on the evaporator 203 when the temperature difference from the outside air or high humidity and wind direction during operation is small. If the room temperature is low and the humidity is high during the cooling operation, dew formed on the evaporator 203 is frozen, and at the same time, a low pressure rise occurs in the evaporator 203.
또한, 증발기(203)의 동결이 증가하게 되면 증발기 통과풍속이 줄어들어 증발기(203)에서의 결빙은 더욱 촉진되고, 이에 따라 압축기(201)로의 액복귀 현상이 나타나게 되어 압축기의 정상구동에 영향을 미치는 것이 문제점으로 지적되고 있다.In addition, when the freezing of the evaporator 203 is increased, the evaporator passing wind speed is reduced to further freeze in the evaporator 203, thereby causing a liquid return to the compressor 201, thereby affecting the normal operation of the compressor. It is pointed out as a problem.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실외온도와 응축기의 표면온도를 검출하여 이 검출된 온도에 따라 실외온도의 변화에 적절히 대처할 수 있도록 냉각팬 구동모터의 전원주파수를 가변시키며, 냉각팬 구동모터를 구동시키므로서 응축기로의 풍량 조절을 통해 압력을 상승시켜 증발기의 동결을 방지할 수 있도록 한 에어컨 증발기의 동결방지 장치 및 그 제어방법를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by detecting the outdoor temperature and the surface temperature of the condenser and varying the power frequency of the cooling fan drive motor to properly cope with the change in the outdoor temperature according to the detected temperature, the cooling fan It is an object of the present invention to provide a freezing prevention device for an air conditioner evaporator and a method of controlling the same, by driving a driving motor to prevent the freezing of the evaporator by raising the pressure through air flow control to the condenser.
본 발명은 전원스위치가 온되면 구동모터를 기준 회전수로 구동시키며, 제1온도검출센서를 통해 실외온도를 검출하는 제 1 단계, 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위를 초과하면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터를 기준회전수 이상으로 구동시키는 제 2 단계, 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위 이하이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터를 최소 회전수로 구동시키며 제2온도검출센서를 통해 응축기의 표면온도를 검출하는 제 3 단계, 상기 제1단계에서 검출된 실외온도가 기준온도범위내이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터를 기설정된 최적 회전수로 회전시키며 제2온도검출센서를 통해 응축기의 표면온도를 검출하는 제 4 단계, 상기 제3단계 및 제4단계에서 응축기의 표면온도가 기설정된 기준온도 이하이면 인가되는 전원주파수를 가변시켜 구동모터를 최소 회전수로 구동시키고, 기준온도 이상이면 구동모터를 기준 회전수로 구동시키는 제 5 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.According to the present invention, when the power switch is turned on, the driving motor is driven at a reference speed, and the first step of detecting the outdoor temperature through the first temperature detection sensor and the outdoor temperature detected in the first step exceed the reference temperature range. The second step of driving the drive motor to the reference speed or more by varying the applied power frequency, if the outdoor temperature detected in the first step is less than the reference temperature range, the applied power frequency is changed to the minimum motor speed The third step of detecting the surface temperature of the condenser through the second temperature detection sensor, if the outdoor temperature detected in the first step is within the reference temperature range, the applied power frequency is varied to set the drive motor to the predetermined number of revolutions. In the fourth step of detecting the surface temperature of the condenser by means of a second temperature detection sensor, and in the third and fourth steps, the surface temperature of the condenser is preset. If the reference temperature will now be characterized in that by varying the applied power frequency is provided a fifth step of driving the drive of the drive motor to the minimum number of revolutions, it is above the reference temperature by driving the motor rotational speed reference.
도 1 는 본 발명에 따른 에어컨 증발기의 동결방지 장치를 나타낸 블럭도,1 is a block diagram showing an apparatus for preventing freezing of an air conditioner evaporator according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 에어컨 증발기의 동결방지 방법을 설명하기 위한 흐름도,2 is a flowchart illustrating a freezing prevention method of an air conditioner evaporator according to the present invention;
도 3 은 일반적인 에어컨을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a general air conditioner.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 제1온도검출센서 20 : 제2온도검출센서10: first temperature detection sensor 20: second temperature detection sensor
30 : 제어부 40 : 전원공급부30: control unit 40: power supply unit
50 : 인버터 200 : 본체50: inverter 200: main body
202 : 응축기 203 : 증발기202: condenser 203: evaporator
207 : 구동모터207: drive motor
이하 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 에어컨 증발기의 동결방지 장치를 나타낸 블럭도로서, 실외의 온도를 검출하는 제1온도검출센서(10)와, 응축기(202)의 표면온도를 검출하는 제2온도검출센서(20)가 제어부(30)에 각각 접속되어 있다.1 is a block diagram showing a freezing prevention device of an air conditioner evaporator according to the present invention, the first temperature detection sensor 10 for detecting the outdoor temperature, and the second temperature detection sensor for detecting the surface temperature of the condenser 202 20 are connected to the control part 30, respectively.
또한, 상기 제1온도검출센서(10) 및 제2온도검출센서(20)의 출력신호에 따라 냉각팬 구동모터(207)의 회전수를 가변시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 출력신호에 따라 냉각팬 구동모터(207)로 인가되는 전원의 주파수를 가변시키는 인버터(50)와, 상기 인버터(50)로 전원을 공급하는 전원공급부(40)가 제어부(30)의 제어를 받도록 구성되어 있다.In addition, the control unit 30 for outputting a control signal for varying the rotational speed of the cooling fan drive motor 207 according to the output signal of the first temperature detection sensor 10 and the second temperature detection sensor 20, Inverter 50 for varying the frequency of the power applied to the cooling fan drive motor 207 in accordance with the output signal of the control unit 30, and the power supply unit 40 for supplying power to the inverter 50 is the control unit ( 30).
본 발명의 작용 및 효과를 도2의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 2 as follows.
전원스위치가 온되면(101), 제어부(30)는 냉각팬 구동모터(207)의 구동을 위해 인버터(50)로 정상운전 출력신호를 인가하게 되면 인버터(50)는 정상 전원주파수를 약60㎐로 출력하여 구동모터(207)를 기준 회전수로 구동시키며(102), 제어부(30)는 실외온도를 검출하는 제1온도검출센서(10)로 부터 검출되는 실외온도를 인가받아(103), 인가되는 실외온도가 제어부(30)에 기설정된 기준온도범위 약15℃∼20℃ 이상인가를 판단하게 된다(104).When the power switch is turned on (101), the controller 30 applies the normal operation output signal to the inverter 50 to drive the cooling fan drive motor 207, the inverter 50 is about 60 kHz normal power frequency The drive motor 207 is driven at a reference speed (102), and the controller 30 receives the outdoor temperature detected from the first temperature detection sensor 10 for detecting the outdoor temperature (103). It is determined whether the applied outdoor temperature is greater than or equal to about 15 ° C. to 20 ° C. in the reference temperature range preset by the controller 30 (104).
상기 제1온도감지센서(10)로 부터 인가된 실외온도가 기준온도범위 약15℃∼20℃를 초과하면, 제어부(30)는 인버터(50)로 출력신호를 인가하여 전원주파수를 가변시켜 구동모터(207)를 기준회전수 이상으로 구동시키게 되는데, 이때 제어부(30)는 검출된 실외온도가 40℃ 이상인가를 판단하여(105), 이 검출된 실외온도가 40℃ 이상이면 제어부(30)는 인버터(50)로 출력신호를 인가하게 되고, 상기 인버터(50)는 구동모터(207)가 최대 회전수로 구동되도록 약120㎐의 전원주파수를 인가하게 된다(106).When the outdoor temperature applied from the first temperature sensor 10 exceeds the reference temperature range of about 15 ° C. to 20 ° C., the controller 30 applies an output signal to the inverter 50 to vary the power frequency to drive. The motor 207 is driven at a reference speed or more. At this time, the controller 30 determines whether the detected outdoor temperature is 40 ° C. or higher (105), and if the detected outdoor temperature is 40 ° C. or higher, the controller 30. The output signal is applied to the inverter 50, and the inverter 50 applies a power frequency of about 120 kHz so that the driving motor 207 is driven at the maximum rotation speed (106).
따라서, 제어부(30)는 검출된 실외온도가 기준온도범위 약15℃∼20℃ 이하이면(107), 인버터(50)로 제어신호를 출력하게 되고, 인버터(50)는 구동모터(207)로 인가되는 전원주파수를 최소 약30㎐로 가변시켜 구동모터(207)를 최소 회전수로 구동시키며(108), 또한 제어부(30)는 응축기(202)의 표면온도를 검출하는 제2온도감지센서(20)로 부터 검출온도를 인가받게 된다(109).Accordingly, the controller 30 outputs a control signal to the inverter 50 when the detected outdoor temperature is less than or equal to the reference temperature range of about 15 ° C. to about 20 ° C. (107), and the inverter 50 is driven to the drive motor 207. The applied power frequency is changed to at least about 30 kHz to drive the driving motor 207 at the minimum rotational speed (108), and the control unit 30 also detects the surface temperature of the condenser 202 (the second temperature sensing sensor ( 20, the detection temperature is applied (109).
한편, 제어부(30)는 제1온도감지센서(10)로 부터 검출된 실외온도가 기준온도범위약15℃∼20℃ 이내이면 인버터(50)를 제어하여 구동모터(207)로 인가되는 전원주파수를 구동모터(207)가 기설정된 최적 회전수로 회전되는 약40∼50㎐의 전원주파수를 인가하게 되며(110), 또한 제어부(30)는 응축기(202)의 표면온도를 검출하는 제2온도감지센서(20)로 부터 검출온도를 인가받게 된다(109).On the other hand, the controller 30 controls the inverter 50 when the outdoor temperature detected by the first temperature sensor 10 is within the reference temperature range of about 15 ° C. to 20 ° C. and is applied to the driving motor 207. The driving motor 207 is applied to the power source frequency of about 40 ~ 50 kHz that is rotated at a predetermined optimum number of revolutions (110), and the control unit 30, the second temperature for detecting the surface temperature of the condenser 202 The detection temperature is applied from the detection sensor 20 (109).
따라서, 제어부(30)는 제2온도검출센서(20)로 부터 인가되는 응축기(202)의 표면온도가 기설정된 기준온도 약50℃ 이하이면(111), 제어부(30)의 출력신호에 따라 인버터(50)는 구동모터(207)로 인가되는 전원주파수를 약30㎐로 가변시켜 구동모터(207)를 최소 회전수로 구동시키고(112), 기준온도 약50℃ 이상이면 제어부(30)는 인버터(50)로 출력신호를 인가하여 구동모터(207)가 기준 회전수로 구동되도록 약60㎐의 전원주파수를 인가하게 된다.Therefore, if the surface temperature of the condenser 202 applied from the second temperature detection sensor 20 is less than or equal to a predetermined reference temperature of about 50 ° C. (111), the controller 30 may output the inverter according to the output signal of the controller 30. 50, the power source frequency applied to the drive motor 207 is changed to about 30 kHz to drive the drive motor 207 at the minimum rotational speed (112). If the reference temperature is about 50 ° C. or more, the controller 30 controls the inverter. An output signal is applied to 50 to apply a power frequency of about 60 Hz so that the driving motor 207 is driven at the reference speed.
상기와 같이 본 발명은 실외온도의 변화에 적절히 대처할 수 있도록 전원주파수 가변을 통해 냉각팬 구동모터의 회전수를 제어하여 응축기로의 풍량을 조절하므로서, 응축기의 압력이 상승되어 증발기로 냉매순환량의 증가에 따라 증발기의 압력이 상승되어 동결을 방지할 수 있다.As described above, the present invention controls the amount of air flow to the condenser by controlling the rotation speed of the cooling fan drive motor through variable power frequency so as to cope with the change of outdoor temperature, thereby increasing the pressure of the condenser to increase the refrigerant circulation to the evaporator. As a result, the pressure of the evaporator may be increased to prevent freezing.
Claims (4)
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1997
- 1997-06-28 KR KR1019970028557A patent/KR19990004451A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024085416A1 (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 삼성전자주식회사 | Outdoor unit of air conditioner, and control method therefor |
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